Python学习笔记——进阶篇【第九周】———协程
协程
协程,又称微线程,纤程。英文名Coroutine。一句话说明什么是协程:协程是一种用户态的轻量级线程。
协程拥有自己的寄存器上下文和栈。协程调度切换时,将寄存器上下文和栈保存到其他地方,在切回来的时候,恢复先前保存的寄存器上下文和栈。因此:
协程能保留上一次调用时的状态(即所有局部状态的一个特定组合),每次过程重入时,就相当于进入上一次调用的状态,换种说法:进入上一次离开时所处逻辑流的位置。
协程的好处:
- 无需线程上下文切换的开销
- 无需原子操作锁定及同步的开销(#协程是串行,是单线程,所以无需加锁)
- 方便切换控制流,简化编程模型
- 高并发+高扩展性+低成本:一个CPU支持上万的协程都不是问题。所以很适合用于高并发处理。
缺点:
- 无法利用多核资源:协程的本质是个单线程,它不能同时将 单个CPU 的多个核用上,协程需要和进程配合才能运行在多CPU上.当然我们日常所编写的绝大部分应用都没有这个必要,除非是cpu密集型应用。
- 进行阻塞(Blocking)操作(如IO时)会阻塞掉整个程序
使用yield实现协程操作例子
import time
import queue
def consumer(name):
print("--->starting eating baozi...")
while True:
new_baozi = yield
print("[%s] is eating baozi %s" % (name,new_baozi))
#time.sleep(1) def producer(): r = con.__next__()
r = con2.__next__()
n = 0
while n < 5:
n +=1
con.send(n)
con2.send(n)
print("\033[32;1m[producer]\033[0m is making baozi %s" %n ) if __name__ == '__main__':
con = consumer("c1")
con2 = consumer("c2")
p = producer()
使用yield实现协程操作
Greenlet
#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*- from greenlet import greenlet def test1():
print 12
gr2.switch()
print 34
gr2.switch() def test2():
print 56
gr1.switch()
print 78 gr1 = greenlet(test1)
gr2 = greenlet(test2)
gr1.switch()
Greenlet
Gevent
Gevent 是一个第三方库,可以轻松通过gevent实现并发同步或异步编程,在gevent中用到的主要模式是Greenlet, 它是以C扩展模块形式接入Python的轻量级协程。 Greenlet全部运行在主程序操作系统进程的内部,但它们被协作式地调度。
import gevent def foo():
print('Running in foo')
gevent.sleep(0)
print('Explicit context switch to foo again') def bar():
print('Explicit context to bar')
gevent.sleep(0)
print('Implicit context switch back to bar') gevent.joinall([
gevent.spawn(foo),
gevent.spawn(bar),
])
Gevent
输出:
Running in foo
Explicit context to bar
Explicit context switch to foo again
Implicit context switch back to bar
同步与异步的性能区别
import gevent def task(pid):
"""
Some non-deterministic task
"""
gevent.sleep(0.5)
print('Task %s done' % pid) def synchronous():
for i in range(1,10):
task(i) def asynchronous():
threads = [gevent.spawn(task, i) for i in range(10)]
gevent.joinall(threads) print('Synchronous:')
synchronous() print('Asynchronous:')
asynchronous()
同步与异步的性能区别
上面程序的重要部分是将task函数封装到Greenlet内部线程的gevent.spawn
。 初始化的greenlet列表存放在数组threads
中,此数组被传给gevent.joinall
函数,后者阻塞当前流程,并执行所有给定的greenlet。执行流程只会在 所有greenlet执行完后才会继续向下走。
遇到IO阻塞时会自动切换任务
from gevent import monkey; monkey.patch_all()
import gevent
from urllib.request import urlopen def f(url):
print('GET: %s' % url)
resp = urlopen(url)
data = resp.read()
print('%d bytes received from %s.' % (len(data), url)) gevent.joinall([
gevent.spawn(f, 'https://www.python.org/'),
gevent.spawn(f, 'https://www.yahoo.com/'),
gevent.spawn(f, 'https://github.com/'),
])
遇到IO阻塞时会自动切换任务
通过gevent实现单线程下的多socket并发
server side
import sys
import socket
import time
import gevent from gevent import socket,monkey
monkey.patch_all()
def server(port):
s = socket.socket()
s.bind(('0.0.0.0', port))
s.listen(500)
while True:
cli, addr = s.accept()
gevent.spawn(handle_request, cli)
def handle_request(s):
try:
while True:
data = s.recv(1024)
print("recv:", data)
s.send(data)
if not data:
s.shutdown(socket.SHUT_WR) except Exception as ex:
print(ex)
finally: s.close()
if __name__ == '__main__':
server(8001)
server side
client side
import socket HOST = 'localhost' # The remote host
PORT = 8001 # The same port as used by the server
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.connect((HOST, PORT))
while True:
msg = bytes(input(">>:"),encoding="utf8")
s.sendall(msg)
data = s.recv(1024)
#print(data) print('Received', repr(data))
s.close()
client side
论事件驱动与异步IO
事件驱动编程是一种编程范式,这里程序的执行流由外部事件来决定。它的特点是包含一个事件循环,当外部事件发生时使用回调机制来触发相应的处理。另外两种常见的编程范式是(单线程)同步以及多线程编程。
让我们用例子来比较和对比一下单线程、多线程以及事件驱动编程模型。下图展示了随着时间的推移,这三种模式下程序所做的工作。这个程序有3个任务需要完成,每个任务都在等待I/O操作时阻塞自身。阻塞在I/O操作上所花费的时间已经用灰色框标示出来了。
论事件驱动与异步IO
事件驱动编程是一种编程范式,这里程序的执行流由外部事件来决定。它的特点是包含一个事件循环,当外部事件发生时使用回调机制来触发相应的处理。另外两种常见的编程范式是(单线程)同步以及多线程编程。
让我们用例子来比较和对比一下单线程、多线程以及事件驱动编程模型。下图展示了随着时间的推移,这三种模式下程序所做的工作。这个程序有3个任务需要完成,每个任务都在等待I/O操作时阻塞自身。阻塞在I/O操作上所花费的时间已经用灰色框标示出来了。
在单线程同步模型中,任务按照顺序执行。如果某个任务因为I/O而阻塞,其他所有的任务都必须等待,直到它完成之后它们才能依次执行。这种明确的执 行顺序和串行化处理的行为是很容易推断得出的。如果任务之间并没有互相依赖的关系,但仍然需要互相等待的话这就使得程序不必要的降低了运行速度。
在多线程版本中,这3个任务分别在独立的线程中执行。这些线程由操作系统来管理,在多处理器系统上可以并行处理,或者在单处理器系统上交错执行。这 使得当某个线程阻塞在某个资源的同时其他线程得以继续执行。与完成类似功能的同步程序相比,这种方式更有效率,但程序员必须写代码来保护共享资源,防止其 被多个线程同时访问。多线程程序更加难以推断,因为这类程序不得不通过线程同步机制如锁、可重入函数、线程局部存储或者其他机制来处理线程安全问题,如果 实现不当就会导致出现微妙且令人痛不欲生的bug。
在事件驱动版本的程序中,3个任务交错执行,但仍然在一个单独的线程控制中。当处理I/O或者其他昂贵的操作时,注册一个回调到事件循环中,然后当 I/O操作完成时继续执行。回调描述了该如何处理某个事件。事件循环轮询所有的事件,当事件到来时将它们分配给等待处理事件的回调函数。这种方式让程序尽 可能的得以执行而不需要用到额外的线程。事件驱动型程序比多线程程序更容易推断出行为,因为程序员不需要关心线程安全问题。
当我们面对如下的环境时,事件驱动模型通常是一个好的选择:
- 程序中有许多任务,而且…
- 任务之间高度独立(因此它们不需要互相通信,或者等待彼此)而且…
- 在等待事件到来时,某些任务会阻塞。
当应用程序需要在任务间共享可变的数据时,这也是一个不错的选择,因为这里不需要采用同步处理。
网络应用程序通常都有上述这些特点,这使得它们能够很好的契合事件驱动编程模型。
Select\Poll\Epoll异步IO
http://www.cnblogs.com/alex3714/p/4372426.html
异步IO\数据库\队列\缓存
http://www.cnblogs.com/alex3714/articles/5248247.html
Python学习笔记——进阶篇【第九周】———协程的更多相关文章
- Python学习笔记进阶篇——总览
Python学习笔记——进阶篇[第八周]———进程.线程.协程篇(Socket编程进阶&多线程.多进程) Python学习笔记——进阶篇[第八周]———进程.线程.协程篇(异常处理) Pyth ...
- Python学习笔记——进阶篇【第九周】———线程、进程、协程篇(队列Queue和生产者消费者模型)
Python之路,进程.线程.协程篇 本节内容 进程.与线程区别 cpu运行原理 python GIL全局解释器锁 线程 语法 join 线程锁之Lock\Rlock\信号量 将线程变为守护进程 Ev ...
- Python学习笔记——进阶篇【第九周】———MYSQL操作
Mysql 增删改查操作 查看数据库 show databases; 创建数据库并允许中文插入 create database s12day9 charset utf8; 使用数据库 use s12d ...
- Python学习笔记——进阶篇【第八周】———进程、线程、协程篇(Socket编程进阶&多线程、多进程)
本节内容: 异常处理 Socket语法及相关 SocketServer实现多并发 进程.线程介绍 threading实例 线程锁.GIL.Event.信号量 生产者消费者模型 红绿灯.吃包子实例 mu ...
- Python学习笔记基础篇——总览
Python初识与简介[开篇] Python学习笔记——基础篇[第一周]——变量与赋值.用户交互.条件判断.循环控制.数据类型.文本操作 Python学习笔记——基础篇[第二周]——解释器.字符串.列 ...
- PHP学习笔记 - 进阶篇(8)
PHP学习笔记 - 进阶篇(8) 日期与时间 取得当前的Unix时间戳 UNIX 时间戳(英文叫做:timestamp)是 PHP 中关于时间与日期的一个很重要的概念,它表示从 1970年1月1日 0 ...
- PHP学习笔记 - 进阶篇(11)
PHP学习笔记 - 进阶篇(11) 数据库操作 PHP支持哪些数据库 PHP通过安装相应的扩展来实现数据库操作,现代应用程序的设计离不开数据库的应用,当前主流的数据库有MsSQL,MySQL,Syba ...
- PHP学习笔记 - 进阶篇(10)
PHP学习笔记 - 进阶篇(10) 异常处理 抛出一个异常 从PHP5开始,PHP支持异常处理,异常处理是面向对象一个重要特性,PHP代码中的异常通过throw抛出,异常抛出之后,后面的代码将不会再被 ...
- PHP学习笔记 - 进阶篇(9)
PHP学习笔记 - 进阶篇(9) 图形图像操作 GD库简介 GD指的是Graphic Device,PHP的GD库是用来处理图形的扩展库,通过GD库提供的一系列API,可以对图像进行处理或者直接生成新 ...
随机推荐
- [笔记] OS X and iOS 内核开发
一.KEXT包的安全性说明 KEXT 程序包及其包含的所有文件及文件夹必须属于 root 用户(用户 id 是 0) KEXT 程序包及其包含的所有文件及文件夹必须属于 wheel 组(组 id 是 ...
- IOS7学习之路二(处理ios6到ios7后UITableView的两个显示问题)
1.在ios6开发的项目,当用ios7的虚拟机显示的时候会出现UINavigationItem遮挡TableView的问题: 下面是对比显示效果: 我的处理方法是: 在UITableViewContr ...
- spring redis入门
小二,上菜!!! 1. 虚拟机上安装redis服务 下载tar包,wget http://download.redis.io/releases/redis-2.8.19.tar.gz. 解压缩,tar ...
- hibernate查询出的数据和数据库不一致
之前直接使用hibernate的时候就出现过已经进行物理存储后的数据,查询不出来的情况,既然是已经存储后的数据,说明事务已经提交,想必问题出在查询时,查询的缓存,没有查询数据库.时有时无就很奇怪. 现 ...
- CSS:用Less实现栅格系统
CSS:用Less实现栅格系统 背景 公司一直没有专职的前端和美工,Javascript相对来说我熟悉一点,CSS+HTML有四五年没有搞过了,最近要学一下,招聘或和美工配合的时候会有用处. 收集的资 ...
- Django入门实践(二)
Django入门实践(二) Django模板简单实例 上篇中将html写在了views中,这种混合方式(指Template和views混在一起)不适合大型开发,而且代码不易管理和维护,下面就用Djan ...
- Jquery控制点击时一、二级菜单自由隐藏与出现
一.基本HTML和CSS HTML中产生一.二级导航的代码: {loop $nav $key $value} <div class=”u_con”> <span class=” xg ...
- oracle与sqlserver区别
sqlserver只能在windows平台上运行,与windows兼容性较高 oracle可能在windows和linux上运行 sqlserver的安全性不是很高 oracle安全性能获得了最高级别 ...
- 框架基础:ajax设计方案(三)---集成ajax上传技术
之前发布了ajax的通用解决方案,核心的ajax发布请求,以及集成了轮询.这次去外国网站逛逛,然后发现了ajax level2的上传文件,所以就有了把ajax的上传文件集成进去的想法,ajax方案的l ...
- java mysql 数据类型对照
java mysql 数据类型对照 类型名称 显示长度 数据库类型 JAVA类型 JDBC类型索引(int) 描述 VARCHAR L+N VARCHAR java.lang. ...